Автореферат и диссертация по медицине (14.03.06) на тему:Хронофармакологические аспекты действия анксиолитических средств

На правах рукописи

БУЛГАКОВА Александра Сергеевна

ХРОНОФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ДЕЙСТВИЯ АНКСИОЛИТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ

14.03.06 - фармакология, клиническая фармакология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 0 ['.]■-

Москва - 2012

005017553

Работа выполнена в ГБОУ ВПО «Ставропольская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Научный руководитель: доктор медицинских наук

Бейер Эдуард Владимирович

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор, заведующая лабораторией психофармакологии ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» РАМН Воронина Татьяна Александровна

доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией патологии и фармакологии гемостаза ФГБУ «Гематологического научного центра» РАМН

Макаров Владимир Александрович

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Российский национальный

исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздравсоцразвития России

Защита состоится « »...................2012 года в_часов на заседании диссертационного совета Д.001.024.01, созданного на базе ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» РАМН по адресу: 125315 Москва, ул. Балтийская, д.8.

С диссертацией можно ознакомиться в ученой части ФГБУ «НИИ фармакологии имени В.В. Закусова» РАМН по адресу: 125315 Москва, ул. Балтийская, д.8.

Автореферат разослан« » 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Вальдман Елена Артуровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Бурное развитие новой области медицинских знаний — хронофармакологии — обусловлено существенными достижениями хронобиологии последних трех десятилетий. Несмотря на относительную молодость этого направления, в настоящее время становится очевидным, что именно с ним во многом связан дальнейший прогресс фармакологической науки. Хронофармакологический подход позволяет индивидуализировать лекарственную терапию, повысить результативность лечения при одновременном снижении дозировок препаратов (Арушанян Э.Б., 2005,а; Заславская P.M., 2000; Ohdo S. et al., 2011).

Недостаточная эффективность традиционной фармакотерапии в клинике нервных и психических болезней стимулирует к поиску новых препаратов (Воронина Т.А., Середенин С.Б., 2002). Между тем внедрение хронофар-макологических подходов и на их основе оптимизация лечения с более полным пониманием механизмов действия психотропных препаратов может служить дополнительным фактором, способствующим решению проблемы.

Все исследования в области современной хронофармакологии идут по двум взаимосвязанным, но достаточно самостоятельным направлениям. Одно из них предусматривает исследование вмешательства лекарственных средств в структуру биоритмов с последующим их восстановлением либо поломкой. Второе направление занимается решением обратной задачи - изучением зависимости лекарственного эффекта от ритмических флюктуаций биологических процессов в организме. Это обуславливает колебательный характер лечебного действия и токсичности веществ.

Так, хронофармакологические подходы позволили обосновать унитарную концепцию развития антидепрессивного эффекта, согласно которой антидепрессанты способствуют нормализации патологически измененных ритмов у больных эндогенной депрессией (Арушанян Э.Б., 2002). Наличие информации о хронофармакологии антидепрессантов делает особенно ощутимым дефицит подобных знаний о действии анксиолитиков. Противотревож-ный эффект часто оказывают препараты, относящиеся к разным фармакологическим группам. Что их объединяет с хронобиологических позиций, и какие сдвиги в состоянии ритмических процессов они вызывают, до сих пор неизвестно.

В основе развития разных форм психической патологии, в частности неврозов и депрессии, лежит ряд общих механизмов. В обоих случаях приходится иметь дело с развитием десинхроноза (Арушанян Э.Б., 2005,a; Etain В. et al., 2011; McClung С.А., 2011). В качестве агента, вызывающего поломку колебательных процессов, может выступать любой стресс. При этом, вероятно, дизритмия и психоэмоциональные нарушения протекают параллельно, часто усугубляя тяжесть друг друга. В связи с этим представляется актуальным изучить хронобиологические и эмоциональные сдвиги, обусловленные стрессом, и влияние на них противотревожных средств.

Традиционные подходы в хронофармакологии предусматривают изучение прежде всего околосуточных колебаний в действии препаратов. Они обнаруживаются в активности многих групп лекарственных веществ, в том числе анксиолитиков (Жердев В.П. и др., 1987; Yannielli Р.С. et al., 1996). Однако данные о зависимости действия последних от фазы суточного цикла немногочисленны и не всегда совпадают (Арушанян Э.Б., 2006).

Лекарственное восстановление нарушенного ритмостаза подразумевает вмешательство веществ в функцию структур, формирующих колебательные процессы. В настоящее время общепризнанно, что организацию флюкту-аций осуществляют так называемые центральные аппараты управления биоритмами, к которым относят супрахиазматические ядра гипоталамуса и эпифиз (Алпатов A.M., 2000; 2000; Ohdo S., 2007; Hardeland R. et al., 2011). Расшифровка принципов деятельности механизмов управления биоритмами важна не только для разработки теоретических основ хронобиологии, но и для понимания природы хронопатологических явлений, причин нестационарности лекарственного эффекта и способов его модификации.

Цель исследования

Изучить хронофармакологические особенности действия препаратов с анксиолитическими свойствами.

Задачи исследования

1. Провести сравнительную оценку специфического действия препаратов с анксиолитическими свойствами, принадлежащих к различным фармакологическим группам.

2. Изучить влияние анксиолитиких средств на короткопериодные (временная динамика плавания) и длиннопериодные (циркадианный ритм двигательной активности) колебательные процессы в поведении животных.

3. Исследовать влияние анксиолитических препаратов на вариативность сердечного ритма у крыс.

4. Оценить действие анксиолитиков на психо-эмоциональные, дизрит-мические и иммунологические нарушения у крыс, обусловленные стрессом.

5. Исследовать суточные флуктуации в действии анксиолитических веществ.

6. Определить роль в специфических и хронотропных эффектах анксиолитиков центральных аппаратов управления биологическими ритмами (супрахиазматических ядер гипоталамуса и эпифиза).

Научная новизна исследования

Впервые проведено комплексное изучение хронофармакологических аспектов действия препаратов, оказывающих анксиолитическое действие в сопоставлении с их специфической активностью. Обнаружено, что развитие противотревожного действия при использовании различных препаратов сопровождается сходными хронобиологическими эффектами.

Показано, что важным компонентом антистрессорного действия анксиолитиков является ослабление дезорганизующего влияния стресса на

ритмическую организацию функций. Ритмстабилизирующая активность веществ совпадает с ослаблением тревожности и иммунологических нарушений, обусловленных стрессом.

Обнаружено, что эпифизарный гормон мелатонин в большинстве экспериментальных условий демонстрирует наиболее сбалансированное влияние на психо-эмоциональное состояние, организацию ритмических процессов и иммунологические показатели у крыс.

Показано, что у интакных крыс обнаруживаются колебания уровня тревожности в течение суток. Наибольшей выраженности она достигает в дневные часы, и в это же время максимальное действие оказывают анксиоли-тические препараты. Противотревожная активность в другие периоды суточного цикла зависит от фармакологических свойств отдельных веществ.

Обнаружено, что первичная дизритмия, вызванная разрушением су-прахиазматических ядер гипоталамуса или удалением эпифиза, приводит к повышению тревожности животных и повышает их чувствительность к стрессу. При этом в условиях грубых нарушений в организации ритмических процессов, обусловленных дисфункцией центральных аппаратов управления биоритмами, резко снижается активность эталонного анксиолитика диа-зепама.

Научно-практическая значимость исследования

Получены сведения, расширяющие представления о механизме действия средств с анксиолитическими свойствами. Одним из компонентов их эффекта является влияние на различные по продолжительности биологические ритмы. При этом лекарственная нормализация ритмостаза может служить важным терапевтическим и профилактическим фактором при лечении невротических расстройств. Тем самым на основе представленных сведений формируется новый подход к пониманию генеза противотревожного фармакологического эффекта.

Полученные результаты существенно дополняют знания о хронобиологии стресса и антистрессорном действии лекарственных веществ. Ограничение стрессорной дизритмии является важным слагаемым терапевтического действия анксиолитических веществ разных классов. Показано, что в развитии и стационировании невротических расстройств важную патогенетическую роль играет десинхронизации биоритмов. Обнаруженные данные позволяют получить представление о тесной сопряженности и взаимной трансформации хронобиологических и эмоциональных сдвигов.

На основании полученных данных можно рекомендовать использование в клинике низких доз мелатонина для комплексной коррекции психоэмоциональных и особенно вегетативных расстройств, формирующихся на фоне стрессорной дизритмии. Отчетливые хронотропные свойства гормона носят модулирующий характер и способны ослаблять десинхроноз различного происхождения.

Представлены доказательства значимости нормальной работы цен-

тральных аппаратов управления биоритмами для обеспечения любой формы поведения и эмоциональной деятельности. Нарушение работы сугубо пей-смекерных образований мозга может приводить к выраженным расстройствам в психоэмоциональной сфере, что нужно учитывать в психоневрологической практике.

Личный вклад автора

Автор работы является основным исполнителем проведенного исследования на всех этапах: анализа данных литературы по теме, проведения практической части исследования и анализа полученных результатов. Автор принимал активное участие в подготовке основных публикаций по результатам работы.

Апробация работы

Работа апробирована и рекомендована к защите на межкафедральном заседании кафедр фармакологии и патологической физиологии Ставропольской государственной медицинской академии (протокол № от). Материалы диссертации представлены и обсуждены на Х-ХУ1 итоговых (межрегиональных) конференциях молодых ученых и студентов (Ставрополь, 2002-2008), XXI международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва, 2003), 2-м Съезде Российского Научного Общества фармакологов (Москва, 2003), Межрегиональной конференции «Физиологические проблемы адаптации» (Ставрополь, 2003), научно-практической конференции «Век психического здоровья» (Ставрополь, 2007), XVIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2011).

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе 4 журнальные статьи, из них 3 в перечне ведущих рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК РФ, 6 статей в тематических сборниках и 10 тезисов в материалах российских и международных конференций.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 146 страницах и включает введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, 3 главы собственных исследований, обсуждение результатов, выводы и список литературы. Работа иллюстрирована 7 таблицами и 29 рисунками. Библиография содержит всего 182 названия работ, из них 52 отечественных и 130 зарубежных авторов.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Вещества с анксиолитическими свойствами, относящиеся к разным фармакологическим группам, наряду со снижением тревожности, вызывают одинаковую перестройку колебательных процессов в организме.

2. Важным компонентом антистрессорного действия анксиолитиков, независимо от их фармакологической принадлежности, является ослабление дизритмических проявлений, неизбежно сопутствующих стрессу.

3. У крыс обнаруживаются колебания уровня тревожности и устойчивости к стрессу в течение суток. Максимальная тревожность и наиболее выраженное дезорганизующее влияние стресса на циркадианный ритм локомо-ции проявляется в дневное время. В эти же часы в наибольшей степени проявляется специфическое и синхронизующее действие анксиолитиков.

4. Хронобиологические эффекты веществ, обладающих анксиолитиче-скими свойствами, обусловлены вмешательством в работу центральных аппаратов управления биологическими ритмами, к которым относятся супрахи-азматические ядра гипоталамуса и эпифиз. Их первичная дисфункция, наряду с дизритмией, приводит к повышению тревожности крыс, и в этих условиях заметно снижается специфическая и хронотропная активность диазепама.

МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЯ

Опыты выполнены на 640 белых нелинейных крысах обоего пола. Животные содержались в условиях вивария при стандартной температуре, свободном доступе к воде и пище и фиксированном световом режиме. Содержание животных и проведение экспериментов соответствовало правилам лабораторной практики при проведении доклинических исследований в РФ (ГОСТ № 51000.3-96 и 51000.4-2008) и Приказу Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации № 708н от 23.08.2010 г. «Об утверждении правил лабораторной практики» и с соблюдением Международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1986 г.), руководству по экспериментальному (доклиническому) изучению новых лекарственных веществ (Хабриев Р.У., 2005).

В открытом поле, представляющем собой круг диаметром 2 метра, разделенный на 16 периферических и 8 центральных сегментов, оценивали основные показатели поведения животных. У основания «открытого поля» закреплены четыре лампы мощностью по 60 Вт. Отдельно регистрировали число пересеченных периферических и центральных сегментов, а также общую двигательную активность, определяемую как сумму тех и других. Кроме того, определяли число вертикальных стоек. Для характеристики тревож-но-фобического состояния применяли многопараметрическую методику (Родина В.И. с соавт, 1993). С этой целью каждой крысе в специальной камере предъявляли в определенной последовательности 8 тестов: определение латентных периодов: 1 - спуска с высоты, 2 - прохождения через отверстие, 3 -выхода из темного бокса, 4 - выхода из центра «открытого поля», а также реакции на руку экспериментатора: 5 - движение назад (пячение), 6 - затаивание, 7 - вокализация, 8 - прижимание ушей. В основу подбора положены две основные ситуации, в которых крысы демонстрируют ответы, связанные с проявлением страха и тревоги: I - столкновение с незнакомым неживым объектом или незнакомой ситуацией (тесты 1-4) и II - действие руки экспериментатора (тесты 5-8). По результатам исследования определяли суммар-

ный балл тревожности. Кроме того, изучали поведение животных в условиях конфликтной ситуации (Клыгуль Т.А., Криволапов В.А., 1966). Регистрировали следующие показатели поведения крысы: 1- взятия воды, несмотря на получение при этом каждый раз электрического раздражения, 2 - подходы к поилке, не завершившиеся питьем (реакция «подхода-отхода»), 3 - вертикальные стойки, 4 - общую двигательную активность по числу пересеченных линий.

Принудительное плавание оценивали визуально в течение 18 минут в стеклянном сосуде, заполненном водой. Учитывали три разных уровня активности животных в воде: активное (сильные гребковые движения и перемещение по периметру резервуара), пассивное (слабые гребки) плавание, а также состояние неподвижности (иммобилизации). Для изучения ритмической структуры локомоции все циклы как активного плавания, так и неподвижности делили на 3 гармоники: короткие (до 6 с), средние (6-18 с), длительные (более 18 с) (Щетинин Е.В. с соавт., 1989).

Для оценки кардиоинтервалограммы у предварительно адаптированных к специальному пеналу с контактными электродами для записи ЭКГ животных математическому анализу подвергали сердечный ритм по данным измерения 100 последовательных интервалов Я-Я (Баевский Р.М., 1979). Запись и регистрацию параметров кардиоинтервалограммы (КИГ) осуществляли посредством автоматизированного комплекса «Валента». Суточную динамику подвижности животных оценивали в специально сконструированном приборе, состоящем из 18 жилых клеток, соединенных с компьютером. Подсчитывали общее количество переходов за трехчасовые промежутки времени с последующим построением хронограммы циркадианного ритма подвижности. По соотношению числа ночных переходов к дневным определяли амплитуду ритма (АР). Для цитологических исследований использовали микроскоп МЕКОС-Ц1 (фирма Юнимед, Москва), представляющий собой комплекс аппаратно-программного автоматизированного определения фотометрических параметров форменных элементов крови.

Супрахиазматические ядра гипоталамуса повреждали под этаминало-вым наркозом с помощью нихромовых электродов диаметром 0,1 мм в соответствии с координатами атласа мозга крысы (А - 1,0; Н - 8,2; Ь - 0,5). Эпифиз удаляли по методике, разработанной в нашей лаборатории (Ованесов К.Б., 1987). Для изучения суточных колебаний действия анксиолитических средств регистрацию параметров проводили утром (08-10 ч), в обед (14-16 ч) и вечером (19-21 ч). Для создания стрессовой ситуации животных помещали в резервуар с водой (Т - 28 С) на 18 минут. Поведенческие и вегетативные показатели регистрировали спустя 40 минут после стрессирующего воздействия.

На описанных выше экспериментальных моделях исследовали хроно-фармакологические аспекты анксиолитического эффекта. Дозы препаратов выбрали на основании предварительного скрининга противотревожной активности с использованием оценки поведения животных многопараметриче-

ским методом и в конфликтной ситуации. Кроме того учитывали особенности влияния разных доз препаратов на вариативность сердечного ритма. По совокупности фармакологических эффектов (противотревожного и вегето-тропного) оптимальными оказались следующие дозы препаратов: диазепам -0,1 мг/кг, грандаксин (тофизапам) - 10 мг/кг, феназепам - 1 мг/кг, эпифизар-ный гормон мелатонин - 0,1 мг/кг и бета-адреноблокатор анаприлин - 5 мг/кг. Для оценки острых эффектов вещества вводили за 40 минут до тестирования. Хронически препараты применяли в течение 5 дней. Контролем служила группа животных, которым инъецировали физиологический раствор.

При количественной обработке результатов сопоставляли значения, полученные в опытных группах, с контрольными и исходными показателями. При статистической обработке результатов пользовались N критерием Стью-дента и парным критерием Стьюдента, критерием Уилкоксона, однофактор-ным дисперсионным анализом, критерием Манна-Уитни (пакет программ ВЮЯТАТ для статистического анализа). Различия считались достоверными при р<0,05, в случае 0,05<р<0,10 изменения характеризовались как тенденция.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Оценка противотревожной и хронотропной активности веществ с анксиолитическими свойствами

Сравнительное исследование противотревожных свойств. По результатам тестирования в «открытом поле», диазепам заметно увеличивал подвижность крыс, что приводило к достоверному росту числа пересеченных периферических сегментов (с 8,4±1,8 до18,2±3,5; Р<0,05) . Чаще совершались вертикальные стойки, отражая рост исследовательской активности. Сходное действие оказывали и другие бензодиазепиновые анксио-литики — феназепам и грандаксин, а также бета-адреноблокатор анаприлин. Мелатонин несколько иначе менял поведение крыс. Гормон также повышал двигательную активность крыс, и они гораздо чаще пересекали периферические сегменты. При этом некоторые животные заходили и в центральные сегменты, чего практически не наблюдалось в других группах крыс. Возрастало также и число вертикальных стоек (с 4,0±1,5 до 7,0±1,6; Р<0,05) и умываний (с 3,4±0,8 до 7,8±1,2; Р<0,01) , что тоже можно принять за свидетельство снижения тревожности.

Изучение тревожно-фобического состояния интактных крыс многопараметрическим методом выявило отчетливое противотревожное действие всех изученных веществ. Все препараты заметно активировали животных, и они быстрее выполняли моторные тесты. Крысы уверенно спускались с высоты, проходили через отверстие и чаще, чем контрольные животные, покидали бокс. Реже возникали реакции в виде затаивания, прижимания ушей и вокализации, но эти компоненты эффекта были выражены несколько слабее. В итоге суммарный балл тревожности достоверно снижался по сравнению с данными контрольной группы.

Явная протнвотревожная активность обнаружена у всех веществ и при изучении конфликтного поведения крыс. Она характеризовалась значимым возрастанием числа наказуемых взятий воды. Одновременно увеличивалось количество подходов, не завершавшихся питьем, а также существенно усиливалась локомоция, перемежавшаяся частыми вертикальными стойками. Мелатонин из всех параметров значимо повышал число наказуемых взятий воды и вертикальных стоек. Гормон не влиял на число холостых подходов к поилке, а также общую двигательную активность. Поэтому в сравнении с ответом на бензодиазепиновые анксиолитики поведение крыс, получавших мелатонин, в целом выглядело более рациональным.

Влияние на ритмическую организацию функций

Диазепам несколько угнетал двигательную активность животных на протяжении 2-3 часов после инъекции. Однако затем подвижность быстро нарастала, оставаясь достаточно высокой всю вторую половину ночи, а ее акрофаза смещалась на более позднее время. В результате статистически достоверное повышалась аплитуды ритма (табл. 1). Феназепам и грандаксин оказывали сходное действие, несколько уступавшее по выраженности описанному выше эффекту диазепама. Мелатонин у крыс с контрастным цирка-дианным ритмом и выраженной акрофазой эпифизарный оказывал минимальное действие, а у животных с исходно низкой подвижностью под влиянием вещества наблюдали заметное увеличение числа переходов по жилой клетке, особенно во второй половине темновой фазы.

Таблица 1. Влияние анксиолитиков на циркадианный ритм _двигательной активности крыс_

Группы ^^^ животных Часы Дневная подвижность Ночная подвижность Амплитуда ритма

Интактные М 5,9 18,0 3,1

ш 1,2 3,9 0,4

Контроль (физ. р-р) М ш 7,5 1,2 17,0 3,1 2,4 0,3

Диазепам М 5,5 26,2' 4,6*

(0,1 мг/кг) ш 1,8 4,5 0,5

Феназепам М 5,5 24,8 4,5*

(1 мг/кг) ш 1,4 3,8 0,6

Грандаксин (10 мг/кг) М ш 7,2 2,8 29,8' 4,1 4,1* 0,25

Мелатонин М 5,7 24,9 4,4*

(0,1 мг/кг) ш 1,6 2,5 0,3

Анаприлин М 9,4 28,1 3,0

(5 мг/кг) ш 3,3 4,2 0,35

Примечание: * - достоверный сдвиг (Р < 0,05) при сравнении с контрольной группой.

В ритмической структуре плавания интактных животных преобладали высокочастотные циклы (длительностью до 6 с), независимо от формы активности. Количество же эпизодов средней (6-18 с) и особенно большой (свыше 18 с) продолжительности оказывалось заметно меньше. Инъекции физиологического раствора существенно не меняли ритмический паттерн подвижности, вызывая лишь незначительный рост числа коротких циклов. Под влиянием диазепама наблюдали усиление плавательной активности крыс. Одновременно перестраивалась ритмическая структура плавания с преимущественным увеличением количества более продолжительных периодов активности. В итоге процентное соотношение между основными гармониками ритма смещалось в пользу длительных эпизодов. Феназепам и гран-даксин оказывали сходное, но менее выраженное действие. Близкий по конечному результату, но несколько отличный по качественным показателям эффект вызывал мелатонин. Он сводился к достоверному ограничению самых коротких циклов как активного плавания, так и неподвижности. Сдвиг в сторону более длительных состояний был не резким, но достаточно стабильным.

Бензодиазепиновые анксиолитики способствовали усилению симпатических влияний на сердце, о чем свидетельствовало возрастание амплитуды моды и ИН с ограничением моды и вариативности кардиоциклов. Опыты с введением мелатонина дали иные результаты. Индивидуальный анализ обнаружил своеобразные модуляторные свойства мелатонина. Дело в том, что десимпатизация наблюдалась у крыс с исходной низкой вариативностью сердечного ритма либо у нормотоников. При этом у особей с изначально высокими парасимпатическими влияниями гормон, напротив, способствовал некоторому повышению симпатического тонуса. Анаприлин в целом по группе животных отчетливо усиливал вариативность сердечного ритма. Об этом свидетельствовали специфические изменения всех показателей: увеличение вариационного размаха и моды, снижение ее амплитуды.

Таким образом, развитие противотревожного эффекта при введении всех изученных веществ совпадает с реорганизацией ритмики поведения и сердечной деятельности.

Влияние веществ с анксиолитической активностью на формирование реакции на стресс

В соответствии с полученными данными, плавательный стресс вызывал резкое повышение тревожности крыс. При этом нарастание тревожности подтверждало изменение практически всех выполняемых тестов, используемых при многопараметрической оценке поведения. В результате суммарный балл тревожности значимо повышался по сравнению с исходными данными (с 10±0,8 до 19±1,2; Р<0,01). У крыс, получавших анксиолитические вещества, также отмечено повышение тревожно-фобического уровня после стресса, однако оно было выражено в меньшей степени, чем в контрольной группе.

Для более полной оценки влияния стресса на вариативность сердечного ритма запись кардиоинтервалограммы проводил в течение часа после плавания с 10-минутными интервалами. Как обнаружено, плавательный стресс вызывал резкое снижение вариативности сердечного ритма с увеличением ИН. Повторные определения выявили постепенное уменьшение симпатико-тонии к концу часа исследования. Диазепам ослаблял симпатизацию в первые минуты после стресса и практически не влиял на дальнейшую динамику показателей КИГ (рис. 1, II). В отличие от диазепама мелатонин не влиял на прирост симпатической активности в первые минуты после стресса. Однако вещество способствовало гораздо более позитивным сдвигам показателей КИГ при последующих определениях. Уже к 40 минуте у большинства животных ИН снижался до исходных величин (рис. 1, III). Необходимо отметить, что практически у всех животных использование мелатонина приводило к гораздо менее выраженным изменениям спектральных характеристик после стресса. Усиление мощности медленных волн и индекса централизации было выражено в гораздо меньшей степени, чем после введения физиологического раствора или диазепама. После применения анаприлина отмечено наименьшее, по сравнению с другими группами крыс, усиление симпатической активности в первые минуты после стресса. Затем ИН быстро снижался

10 20 30 40 50 60

Ю 20 30 40 50

Рис. 1. Динамика индекса напряжения (по данным кардиоинтервалограммы во времени после острого стресса у животных, получавших физ. раствор (I), диазепам (II), мелатонин (III) и анаприлин (IV). Светлый столбик - исходные данные, заштрихованные - результаты после стресса. Линия - логарифмическая аппроксимация. По оси ординат — абсолютные значения индекса напряжения, по оси абсцисс — время регистрации после плавания (мин).

и уже к 40 минуте достигал дострессорных значений (рис. 1, IV). Предъявление плавательного стресса у большинства животных вызывало резкую дезорганизацию циркадианного ритма. В ряде случаев наблюдали расщепление кривой суточной локомоции на ультрадианные составляющие либо инверсию ритмики. Благодаря этому падала величина АР (1,2+0,2 у.е.). После контрольного введения физиологического раствора отсутствовали какие-либо дополнительные сдвиги в паттерне суточной локомоторной активности в силу очевидного превалирования стрессирующего эффекта плавания (рис. 3, I). Диазепам ослаблял вызванную стрессом дезорганизацию циркадианной подвижности (рис. 3, II). В целом по всей группе крыс можно было констатировать определенное повышение четкости рисунка кривой суточной подвижности из-за достоверного ограничения числа дневных переходов по камере, за счет чего несколько возрастала АР (1,1+0,16 условные единицы (у.е.) в контроле и 1,5±0,15 у.е. после введения вещества). Мелатонин явно превосходил диазепам по своим хронотропным свойствам. В условиях стрессирования показано формирование более контрастного циркадианного ритма, судя по возрастанию АР (с 1,07±0,16 у.е. при стрессе до 1,7±0,2 у.е. после гормона, при Р<0,05). К тому же максимум подвижности весьма регулярно (в 70% случаев) приходился на 24 часа. Еще сильнее дестрессирующий эффект проявлялся у анаприлина. Он достоверно восстанавливал ночную подвижность, значительно ослабленную при стрессе, с параллельным ограничением локомоции в световую фазу суток, вследствие чего существенно повышалась АР (с 1,09±0,16 у.е. до 2,3±0,2 у.е. при Р<0,01).

Плавательный стресс вызывал выраженные изменения количественного состава иммунокомпетентных клеток. Статистически значимо снижалось число сегментоядреных нейтрофилов и моноцитов. Одновременно отчетливо возрастало количество лимфоцитов типа СБ8+ (Т-супрессоры). Вследствие этого при неизменном количестве С04+-клеток (Т-хелперы) достоверно уменьшалось соотношение СС)47СП)8+ (Р<0,05). Падало число розеткообразующих клеток (Е-РОК). Диазепам у нормальных крыс повышал количество С04+-лимфоцитов и существенно не влиял на другие клетки, исключая лишь недостоверное возрастание Е-РОК и снижение числа моноцитов. Подобное, но гораздо более выраженное действие оказывал мелатонин. Гормон уменьшал к тому же и число С08+-клеток. В результате соотношение С04+/С08+ увеличивалось в 2 раза. Стресс-протективное действие диазепама оказалось ограниченным и заключалось в лишь препятствии стресс-индуцированному увеличению С08+-лимфоцитов и падению количества моноцитов. Эффект мелатонина был гораздо более выраженным. Гормон нивелировал практически все изменения иммунных клеток, вызванные стрессом: снижение числа сегментоядерных нейтрофилов, моноцитов, Е-РОК, а также возрастание С08+-лимфоцитов.

Таким образом, антистрессорное действие веществ с анксиолитиче-скими свойствами наряду с ослаблением психо-эмоциональных и иммунологических нарушений включает и ослабление дизритмических проявлений.

Суточные колебания анксиолитического эффекта

Согласно полученным результатам, психоэмоциональное состояние крыс существенно меняется на протяжении суточного цикла. Так, наблюдение за поведением животных выявило заметное снижение тревожности в вечерние часы по сравнению с дневными определениями. Вечером у крыс была выше двигательная активность, а также число вертикальных стоек. В дневное время, напротив, двигательная и исследовательская активности резко падали. В утренние часы почти все указанные характеристики занимали промежуточное положение. Данные многопараметрической оценки поведения подтвердили обнаруженную закономерность. Вечером суммарный балл тревожности оказывался самым низким на протяжении суток, а днем он достигал максимума. В утренние часы, как и в предыдущих опытах, отмечены промежуточные значения показателя (рис. 2).

□ 8-10 ч О 14-16 ч В 19-21 ч

Рис. 2. Влияние диазепама (2) и грандаксина (3) на суммарный

балл тревожности (по данным многопараметрической оценки) в разное время суток . 1 - результаты введения физ. раствора. *, ** -достоверные изменения при сравнении с контролем (Р<0,05; Р<0,01).

Обнаружено, что наиболее отчетливое анксиолитическое действие и диазепам, и грандаксин оказывали в дневное время, когда увеличение показателей происходило в среднем в 2 раза. В другие периоды суток специфическое действие было заметно ниже и существенно отличалось у изученных препаратов. Так, диазепам несколько снижал тревожность крыс в вечерние часы, а грандаксин, напротив, проявлял своё действие в утреннее время. Многопараметрическая оценка поведения также выявила колебания выраженности противотревожного действия веществ. Стабильный (статистически значимый) анксиолитический эффект препаратов отмечен в дневные часы, грандаксин, кроме того, оказывал некоторое действие утром (рис. 2).

Таким образом, у интакных крыс обнаруживаются колебания уровня тревожности в течение суток. Наибольшей выраженности она достигает в дневные часы, и в это же время максимальное действие оказывают анксиоли-тические препараты.

Значение центральных аппаратов управления биологическими ритмами для проявления анксиолитического эффекта Супрахиазматические ядра гипоталамуса.

Наши данные подтвердили факты, полученные ранее другими исследователями (Арушанян Э.Б., Батурин В.А., Попов A.B., 1988). В соответствии с ними, суточная динамика подвижности при билатеральном повреждении ядер характеризовалась сглаживанием ритма и резким падением частоты движений в темное и светлое время суток. Акрофазу циркадианного ритма в таких условиях обычно не удавалось определить (рис. 3, I). Если повреждения локализовались вне СХЯ, то суммарная хронограмма при наличии определенных колебаний мало отличалась от таковой у интактных крыс (рис. 3,

II).

33.5±3,1%

Рис. 3. Влияние разрушения СХЯ (А) и повреждений мозга вне СХЯ (Б) на ритмическую организацию поведения и тревожность крыс. I - суточная динамика двигательной активности; сплошные линии - исходные данные, пунктирные — результаты после операции. II — ритмическая структура плавания; Q - циклы менее 6 с; ЦТЩТ] - 6-18 | - более 18 с. III - суммарный балл тревожности по данным многопараметрической оценки; светлые столбики - исходные значения, темные — после операции.

При этом мы получили весьма оригинальный и важный факт. Оказалось, что разрушение сугубо пейсмекерного образования - супрахиазматиче-ских ядер гипоталамуса - приводит к эмоциональным расстройствам, а именно — повышению тревожности крыс. При многопараметрической оценке поведения у половины крыс регистрировались спонтанные тревожно-фобические реакции, в результате чего суммарный балл тревожности досто-

15

верно возрастал (рис. 3, III). При изучении конфликтного поведения крысы значимо реже совершали наказуемые взятия воды либо вообще переставали подходить к поилке. Разрушение ядер также повышало чувствительность животных к стрессу. У них сильнее, чем у ложнооперированных, возрастала тревожность. А по данным КИГ повреждение ядер провоцировало два типа следовых ответов. У большинства крыс этой группы отмечено резкое возрастание индекса напряжения. Однако у части животных наблюдалось парадоксальное падение индекса в ранние сроки с последующим прогрессивным нарастанием данного показателя. При введении диазепама животным с разрушенными СХЯ обнаружено явное ослабление его действия. Это касается как способности диазепама влиять на суточный профиль локомоторной активности, так и временную динамику принудительного плавания (табл. 2).

Таблица 2. Влияние диазепама на основные показатели

Амплитуда Циклы Балл тре- Взятия

Группы животных суточного плавания вожности воды

ритма <6с

Ложнооперирован- М 3,4 55,5 10,2 3,0

ные (ЛО) m 0,4 4,5 2,4 0,9

Диазепам+ЛО М 4,9* 45,5* 6,5** 10,0**

ш 0,5 3,8 0,8 2,5

Повреждение 0,98" 67,5* 14,0 1,6*

СХЯ ш 0,1 5,4 1,9 0,2

Диазепам+ М 1,4" 44,5 8,2 4,5

повреждение СХЯ m 0,2 4,3 1,1 0,8

временной организации поведения и тревожность крыс с разрушенными СХЯ Примечание: *-достоверный сдвиг Р < 0,05 (**-Р < 0,01) при сравнении с результатами ложнооперированных крыс.

Сходная ситуация обнаружена и при оценке специфического анксио-литического действия препарата. У животных с разрушенными ядрами оно заметно уменьшалась (табл. 2). Таким образом, очевидно, что после разрушения супрахиазматических ядер специфическое и хронотропное действие диазепама заметно ослабевает.

Эпифиз.

В опытах с удалением мозговой железы эпифиза мы обнаружили, что операция практически не сказалась на циркадианной динамике двигательной активности, исключая некоторое снижение ночной активности и, как следствие, падение амплитуды ритма. Во временной структуре плавания начинали доминировать короткие (менее 6 с) циклы иммобилизации (более 75%) при выраженном сокращении числа

Таблица 3. Влияние введения диазепама и удаления эпифиза на основные параметры ритмической организации поведения и тревожности крыс

Группы животных Амплитуда Циклы Балл тре- Наказуе-

суточного плавания вожности мые взятия

ритма <6 с воды

Интактные М 3,4 54,0 10,4 3,0

т 0,4 4,2 1,9 0,9

Ложнооперированные М 3,2 56,5 10,5 2,8

т 0,3 4,4 1,4 0,7

Диазепам (0,1 мг/кг) М 1,6** 37,4* 6,5** 9,0**

т 0,7 5,8 0,8 2,5

Эпифизэктомирован- М 2,8 75,2* 14,1 1,8

ные т 0,3 6,2 2,8 0,4

Диазепам М 4,9 48,5 8,8 6,0*

+эпифизэктомия т 0,8 5,5 1,1 1,65

Примечание: * - статистически значимые различия в сравнении с интактными крысами (Р<0,05; ** - Р<0,01).

периодов неподвижности большей длительности. После экстирпации железы тревожность животных, оцениваемая многопараметрическим методом и в условиях конфликтной ситуации, несколько повышалась. После удаления железы снижалась и устойчивость крыс к стрессу. У них сильнее, чем у ложнооперированных, повышалась тревожность и симпатическая активность после стресса, а также резко деформировался суточный ритм двигательной активности. При использовании диазепама у эпифизэктомированных крыс обнаружено уменьшение его специфического и хронотропного действия (табл. 3).

Таким образом, удаление эпифиза резко ослабляет проявление анксио-литического действия диазепама. В условиях эпифизарного дефицита также уменьшается синхронизующее влияние анксиолитика на ритмические процессы

ВЫВОДЫ

1. Анксиолитические вещества, принадлежащие к разным фармакологическим группам, - диазепам (0,1 мг/кг), феназепам (1 мг/кг), грандаксин (тофизапам) (10 мг/кг) мелатонин (0,1 мг/кг) и анаприлин (5 мг/кг) — на использованных экспериментальных моделях оказывают сопоставимое проти-вотревожное действие. При этом эпифизарный гормон мелатонин и бета-адреноблокатор анаприлин существенно не уступают традиционным препаратам бензодиазепинового ряда.

2. Препараты с анксиолитическими свойствами вызывают сходную перестройку ритмических процессов в виде повышения амплитуды суточного ритма подвижности со смещением его акрофазы на более позднее время и

увеличения длиннопериодных эпизодов в структуре принудительного плавания.

3. Бензодизепиновые производные уменьшают вариативность сердечного ритма, а бета-адреноблокатор анаприлин, напротив, ее усиливает. Эпи-физарный гормон мелатонин оказывает оптимизирующее влияние на ритм сердца, ослабляя крайние проявления как симпатико-, так и парасимпатико-тонии.

4. Плавательный стресс вызывает резкую деформацию циркадианного ритма локомоции, уменьшение вариативности сердечного ритма, повышение тревожно-фобического уровня крыс и количественные изменения некоторых иммунологических показателей. Вещества с анксиолитическими свойствами наряду с уменьшением психо-эмоциональных и иммунологических расстройств ослабляют и дизритмические последствия стресса.

5. В дневные часы крысы демонстрируют наибольшую тревожность и чувствительность к стрессу, по сравнению с утренними и вечерними определениями. В это же время максимальными оказывают специфические и хроно-тропные эффекты диазепама и грандаксина.

6. Первичная дизритмия, вызванная выключением функции пейсме-керных образований мозга — супрахиазматических ядер гипоталамуса и эпифиза, сопровождается повышением тревожности и чувствительности животных к стрессу. В этих условиях резко ослабевают специфические и хроно-тропные эффекты диазепама.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Куркина (Булгакова), A.C. Изменение гематологических показателей у стрессированных крыс под влиянием диазепама [Текст] / A.C. Куркина (Булгакова), Ж.И. Сидоренко // Тез. X науч. конф. молодых ученых и студентов - Ставрополь, 2002. - С. 402-403.

2. Куркина (Булгакова), A.C. Комплексная оценка антистрессорных свойств диазепама [Текст] / Э.В. Бейер, Ж.И. Сидоренко, A.C. Куркина (Булгакова) // Матер. XXI международ, симпозиума «Эколого-физиол. проблемы адаптации». — Москва, 2003. - С. 57-58.

3. Бейер, Э.В. Хроноиммунологический подход к оценке противотре-вожного эффекта [Текст] / Э.В. Бейер, Ж.И. Сидоренко, A.C. Куркина (Булгакова) // Сборник тез. 2-го Съезда Российского Научного Общества фармакологов «Фундаментальные проблемы фармакологии». - Москва, 2003. — С. 62.

4. Бейер, Э.В. Использование математического анализа сердечного ритма для оценки адаптивных свойств анксиолитиков [Текст] / Э.В. Бейер, К.Б. Ованесов, Ю.А. Щуровская, A.C. Куркина (Булгакова) // Мат. межре-гинал. конф. «Физиологические проблемы адаптации». — Ставрополь, 2003. — С. 19-20.

5. Бейер, Э.В. Взаимосвязь между ритмологическими, психоэмоцио-

нальными и иммунологическими нарушениями при стрессе у крыс [Текст] / Э.В. Бейер, Ж.И. Сидоренко, A.C. Куркина (Булгакова) // Мат. межрегинал. конф. «Физиологические проблемы адаптации». - Ставрополь, 2003.- С. 132134.

6. Арушанян, Э.Б. Психоэмоциональное состояние и иммунная система [Текст] / Э.Б. Арушанян, Э.В. Бейер, A.C. Куркина (Булгакова) // Сборник науч. трудов «Проблемы психофизиологии». - Ставрополь, 2003. -С. 151-166.

7. Бейер, Э.В. Влияние диазепама на поведенческие, вегетативные и гематологические показатели стрессированных крыс [Текст] / Э.В. Бейер, Ж.И. Сидоренко, A.C. Куркина (Булгакова) // В сб.: «Человек как объект комплексного исследования». - Ставрополь, 2003. — С. 234-237.

8. Булгакова, A.C. Влияние анксиолитиков на ритмическую организацию поведения [Текст] / A.C. Куркина (Булгакова) // Тез. докл. XII итоговой (межвузовской) научн. конф. молодых ученых и студентов. - Ставрополь, 2004.-С. 614-615.

9. Бейер, Э.В. Хронофармакологические особенности действия про-тивотревожных средств [Текст] / Э.В. Бейер, Ж.И. Сидоренко, A.C. Булгакова // В сб.: «Здоровье: социальные и медико-биологические аспекты исследования». - Ставрополь, 2005. - С. 307-312.

10. Бейер, Э.В. Роль фактора времени в действии противотревожных средств [Текст] / Э.В. Бейер, A.C. Булгакова // В сб.: «Новое в теории и практике стоматологии». — Ставрополь, 2006. — С. 16-19.

11. Казьмина, И.Б. Суточные колебания противотревожного эффекта [Текст] / И.Б. Казьмина, О.Н. Минаева, A.C. Булгакова // Тез. XIV итоговой научной конференции студентов и молодых ученых. — Ставрополь, 2006. — С. 555.

12. Бейер, Э.В. Суточные колебания тревожности у крыс [Текст] / Э.В. Бейер, A.C. Булгакова, А.Л. Титенок // Сб. науч. трудов: «Фундаментальные исследования в биологии и медицине». — 2006. - С. 53-56.

13.Булгакова, A.C. Временная организация тревоги и противотревожного действия анксиолитиков [Текст] / A.C. Булгакова // Тез. XV итоговой научной конференции студентов и молодых ученых. — Ставрополь, 2007. -С. 614-615.

14. Бейер, Э.В. Прогностическое значение кардиоинтервалографии для оценки действия анксиолитиков [Текст] / Э.В. Бейер, К.Б. Ованесов, A.C. Булгакова // Сб. статей юбилейной научно-практ. конф. «Век психического здоровья». - Ставрополь, 2007. - С. 65-67.

15. Арушанян, Э.Б. Зависимость анксиолитического эффекта от времени суток [Текст] / Э.Б. Арушанян, Э.В. Бейер, A.C. Булгакова // Сб. научных трудов «Фундаментальные исследования в биологии и медицине». - Ставрополь, 2007.-С. 101-105.

16. Арушанян, Э.Б. Сравнительная оценка антистрессорной активности

эпифизарного гормона мелатонина и диазепама [Текст] / Э.Б. Арушанян, Э.В. Бейер, A.C. Булгакова // Экспер. и клин, фармакол. - 2007. - Т. 70. № 6 - С 9-12.

1Арушанян, Э.Б. Ритморганизующая активность анксиолитиков как часть их специфического антистрессорного действия [Текст] / Э.Б. Арушанян, Э.В. Бейер, A.C. Булгакова // Владикавказский медико-биологический вестник. - 2007. - Т. VII.-Вып. 13.-С. 188-190.

18. Арушанян, Э.Б. Индивидуальные ритмологические особенности животных как предиктор антистрессорного действия диазепама [Текст] / Э.Б. Арушанян, Э.В. Бейер, A.C. Булгакова, A.C. Скорняков // Эксперим. и клин, фармакол. - 2010, Приложение. - С. 25.

19. Бейер, Э.В. Антистрессорные возможности эпифизарного гормона мелатонина в зависимости от экспериментальной модели и выраженности стресса [Текст] / Э.В. Бейер, A.C. Булгакова, A.A. Скорняков, Э.Б. Арушанян // Медицинский вестник Северного Кавказа. - 2010. - №2 (18). - С. 59-63.

20. Арушанян, Э.Б. Эпифизарный гормон мелатонин как универсальный антистрессорный агент [Текст] / Э.Б. Арушанян, Э.В. Бейер, A.C. Булгакова, A.A. Скорняков // XVIII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». - Москва, 2011. - С. 414-415.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АР — амплитуда ритма

ГАМК — гамма-аминомасляная кислота

ИН - индекс напряжения (по данным кардиоинтервалографии)

КИГ - кардиоинтервалограмма

СХЯ - супрахиазматические ядра

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЦНС - центральная нервная система

ЭЭГ - электроэнцефалограмма

БУЛГАКОВА Александра Сергеевна

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Сдано в набор 15.03.12. Подписано в печать 15.03.12. Формат 60x84 '/16 Бумага типогр. № 2. Печать офсетная. Гарнитура офсетная. Усл. печ. 1,0. Уч.-изд. л. 1,2. Заказ 2010. Тираж 100 экз.

ГНУ СНИЖК цех оперативной полиграфии 355017, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, 15.